Optimale Lebensbedingungen für Chemikalienfresser

GBF identifiziert Bodenbakterien für den Abbau von giftigem Chlorbenzol
Wissenschaftler der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) haben Bakterien identifiziert, die krebserregendes Chlorbenzol aus der Umwelt entfernen können. In einer Pilotanlage sollen nun die Bedingungen ermittelt werden, bei denen die natürlichen oder gentechnisch veränderten Mikroorganismen belastetes Grundwasser besonders gut reinigen. Hilfe können die Forscher damit dem Raum Bitterfeld bringen: Dort sind riesige Gebiete mit Chlorbenzol aus der Fotoindustrie verseucht.

Das Team um Dr. Dirk Wenderoth von der Arbeitsgruppe Mikrobielle Ökologie der GBF hat herausgefunden, dass bereits die von Natur aus im Boden lebenden Mikroorganismen der Gattung Pseudomonas zum Abbau von Chlorbenzol angeregt werden können. Dies funktioniert allerdings nur, wenn die Zahl der Bakterien mit im Labor gezüchteten Kulturen künstlich erhöht wird. Am effektivsten haben sich dabei gentechnisch modifizierte Bakterienstämme erwiesen: In 20 Tagen können sie ein verseuchtes Wasser-Boden-Gemisch vollständig von Chlorbenzol befreien.

In der rund 100.000 Mark teuren Pilotanlage der GBF soll jetzt ermittelt werden, welche Zusammensetzung die Gemeinschaft der Mikroorganismen haben muss, damit das Reinigungsverfahren optimal funktioniert. Dazu arbeitet die GBF mit Kooperationspartnern – vor allem dem Umweltforschungszentrum in Leipzig und dem GSF-Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt in München – zusammen. Kernstück der Versuchsanordnung sind einen halben Meter lange Stahlrohre. Gefüllt sind sie mit einer acht Zentimeter starken Säule aus Erdreich und Grundwasser der Bitterfelder Region. Dieses Gemisch bildet den natürlichen Lebensraum der Bodenbakterien nach. Kontinuierlich läuft Grundwasser im selben Maße durch die Rohre hindurch, wie dies im Boden unter dem Ort Bitterfeld der Fall ist. Die biologischen und chemischen Zustände in den Versuchsrohren kann Wenderoth sehr genau steuern und online überprüfen. Sobald er und sein Team ermittelt haben, welche Bakterien am besten zusammenarbeiten, werden diese Ergebnisse bei der Bodensanierung in Bitterfeld angewendet.

Diese Stimulation einer Bakteriengemeinschaft zeigt die Fähigkeit einfacher Organismen zu Wechselwirkung und Kommunikation. "Wir haben hier ein gutes Beispiel dafür, wie Bakterien sich untereinander verständigen und auf äußere Einflüsse reagieren. Solche Mechanismen wollen wir in Zukunft auf verschiedenen Forschungsfeldern untersuchen", erklärt Prof. Dr. Rudi Balling, wissenschaftlicher Geschäftsführer der GBF.